(57)【要約】【課題】油圧ポンプを用いつつ、より簡易な構成で低コスト化を図ることができる駆動力伝達装置を提供する。【解決手段】駆動力伝達装置１は、円筒形状の外側回転部材１０と、外側回転部材１０内に相対回転可能に同軸上に配置された内側回転部材２０と、外側回転部材１０と内側回転部材２０との間でトルクを伝達するメインクラッチ３０と、メインクラッチ３０を押圧可能なピストン４０と、外側回転部材１０と内側回転部材２０との回転差に応じて、シリンダ室５０ａに圧油を供給してピストン４０をメインクラッチ３０側へ押圧する油圧ポンプ５０と、シリンダ室５０ａからリザーブ室５０ｂへ油を戻す流路５４ｃを開閉するバルブ体６３とを備える。【選択図】図５
2013221540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の外側回転部材と、
前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された内側回転部材と、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、
前記メインクラッチを押圧可能なピストンと、
前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に応じて、シリンダ室に圧油を供給して前記ピストンを前記メインクラッチ側へ押圧する油圧ポンプと、
前記シリンダ室からリザーブ室へ油を戻す流路を開閉するバルブ体と、
を備える、駆動力伝達装置。
【請求項２】
前記駆動力伝達装置は、前記バルブ体を駆動する電磁アクチュエータを備え、
前記シリンダ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの一方端面、および、前記ピストンの一方端面により形成される領域であり、
前記リザーブ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの他方端面、および、前記電磁アクチュエータの一方端面により形成される領域である、請求項１の駆動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動力伝達装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００８−２３２３６８号公報（特許文献１）には、駆動力を伝達する装置として、メインクラッチの係合に、油圧により駆動するピストンを用いる装置が記載されている。この装置は、モータによって油圧ポンプを駆動することにより、ピストンに圧油を供給することで、メインクラッチの伝達トルクを制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、油圧ポンプの駆動にモータを用いるため、装置が複雑化し高コスト化を招来する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、油圧ポンプを用いつつ、より簡易な構成で低コスト化を図ることができる駆動力伝達装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１）本手段に係る駆動力伝達装置は、円筒形状の外側回転部材と、前記外側回転部材内に相対回転可能に同軸上に配置された内側回転部材と、前記外側回転部材と前記内側回転部材との間でトルクを伝達するメインクラッチと、前記メインクラッチを押圧可能なピストンと、前記外側回転部材と前記内側回転部材との回転差に応じて、シリンダ室に圧油を供給して前記ピストンを前記メインクラッチ側へ押圧する油圧ポンプと、前記シリンダ室からリザーブ室へ油を戻す流路を開閉するバルブ体と、を備える。
【０００６】
（請求項２）また、前記駆動力伝達装置は、前記バルブ体を駆動する電磁アクチュエータを備え、前記シリンダ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの一方端面、および、前記ピストンの一方端面により形成される領域であり、前記リザーブ室は、前記外側回転部材の内周面、前記内側回転部材の外周面、前記油圧ポンプの他方端面、および、前記電磁アクチュエータの一方端面により形成される領域としてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
（請求項１）本手段によれば、油圧ポンプの駆動源として、外側回転部材と内側回転部材の回転差を用いている。これにより、モータなどの駆動源を別途設ける必要がない。従って、従来に比べてより簡易な構成となり、モータを用いないため低コスト化を図ることができる。また、ピストンの摺動量は、任意に設定することができる。そのため、ピストンの摺動量を大きく設定することで、メインクラッチの引きずりトルクを確実に低減できる。
【０００８】
（請求項２）シリンダ室とリザーブ室を、外側回転部材と内側回転部材との間の領域に形成することで、外部から油を供給することなく、上記構成を実現できる。従って、外側回転部材の外部に油圧供給装置などを別途設ける必要がないため、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図２】図１の油圧ポンプの径方向断面図である。
【図３】油圧ポンプの外側部材と内側部材とが回転差なく回転している場合における、油圧ポンプの径方向断面図である。
【図４】油圧ポンプの外側部材と内側部材とが回転差を有する場合における、油圧ポンプの径方向断面図である。
【図５】図１に対して、シリンダ室に圧油を供給した状態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【図６】図５に対して、シリンダ室からリザーブ室へ圧油を僅かに戻した状態の駆動力伝達装置の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（駆動力伝達装置の構成）
本実施形態の駆動力伝達装置１について、図１〜図２を参照して説明する。駆動力伝達装置は、例えば、４輪駆動車において、車両の走行状態に応じて駆動力が伝達される補助駆動輪側への駆動力伝達系に適用される。より詳細には、４輪駆動車において、駆動力伝達装置１は、例えば、エンジンの駆動力が伝達されるプロペラシャフトと補助駆動輪としてのリヤディファレンシャルとの間、もしくは、リヤディファレンシャルとドライブシャフトとの間に連結されている。以下の説明においては、前者の場合を例にあげて説明する。そして、駆動力伝達装置１は、プロペラシャフトから伝達される駆動力を、伝達割合を可変にしながら、補助駆動輪に伝達している。この駆動力伝達装置１は、例えば、前輪と後輪との回転差が生じた場合に、回転差を低減するように作用する。
【００１１】
駆動力伝達装置１は、図１に示すように、外側回転部材としてのアウタケース１０と、内側回転部材としてのインナシャフト２０と、メインクラッチ３０と、ピストン４０と、油圧ポンプ５０と、電磁バルブ装置６０とを備えている。
【００１２】
アウタケース１０は、円筒形状のホールカバー（図示せず）の内周側に、当該ホールカバーに対して回転可能に支持されている。アウタケース１０は、例えばアルミニウムを主成分とする非磁性材料のアルミニウム合金により形成され、有底筒状に形成されている。アウタケース１０の円筒部の外周面が、ホールカバーの内周面に軸受を介して回転可能に支持されている。さらに、アウタケース１０の底部（図１の左側）が、プロペラシャフト（図示せず）の車両後端側に連結されている。つまり、アウタケース１０の有底筒状の開口側が車両後側を向くように配置されている。そして、アウタケース１０の内周面のうち軸方向中央部には、雌スプライン１１ａが形成されている。
【００１３】
インナシャフト２０は、外周面の軸方向中央部に雄スプライン２０ａを備える軸状に形成されている。このインナシャフト２０は、アウタケース１０内に同軸上に相対回転可能であると共に軸方向位置を規制された状態で配置されている。さらに、インナシャフト２０の車両後端側（図１の右側）は、ディファレンシャルギヤ（図示せず）に連結されている。
【００１４】
メインクラッチ３０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との間でトルクを伝達する。このメインクラッチ３０は、鉄系材料により形成された湿式多板式の摩擦クラッチである。メインクラッチ３０は、アウタケース１０の円筒部内周面とインナシャフト２０の外周面との間に配置されている。このメインクラッチ３０は、複数のインナメインクラッチ板３１と複数のアウタメインクラッチ板３２とにより構成され、軸方向に交互に配置されている。各インナメインクラッチ板３１は、内周側に雌スプライン３１ａが形成されており、インナシャフト２０の雄スプライン２０ａに嵌合されている。各アウタメインクラッチ板３２は、外周側に雄スプライン３２ａが形成されており、アウタケース１０の雌スプライン１１ａに嵌合されている。
【００１５】
ピストン４０は、中空で厚肉の円盤状に形成されている。このピストン４０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との間であって、メインクラッチ３０の車両後端側に隣接して配置されている。ピストン４０は、アウタケース１０およびインナシャフト２０に対して軸方向に相対移動可能に設けられており、アウタケース１０に対して相対回転可能であって、インナシャフト２０に対して相対回転不能に設けられている。このピストン４０は、図１の左側に移動することにより、メインクラッチ３０を押圧して、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とを摩擦係合させる。そして、ピストン４０がメインクラッチ３０から離間することにより、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２との摩擦係合を解除する。
【００１６】
油圧ポンプ５０は、ピストン４０の車両後方側（軸方向一方）にシリンダ室５０ａを形成するように、アウタケース１０とインナシャフト２０との間に配置されている。つまり、油圧ポンプ５０の軸方向端面と、アウタケース１０と、インナシャフト２０と、ピストン４０の軸方向端面とにより囲まれて形成される領域が、シリンダ室５０ａとなる。この油圧ポンプ５０は、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差に応じて、シリンダ室５０ａに圧油を供給してピストン４０をメインクラッチ３０側へ押圧する。このとき、油圧ポンプ５０は、車両後方側（軸方向他方）に形成するリザーブ室５０ｂから油を吸引することにより、連続的に圧油をシリンダ室５０ａへ供給する。
【００１７】
この油圧ポンプ５０は、ポンプ外側部材５１と、ポンプ内側部材５２と、外側固定部材５３と、内側固定部材５４と、外側オイルシール５５と、中間オイルシール５６とを備える。ポンプ外側部材５１およびポンプ内側部材５２は、図２に示すように、ベーンポンプを構成する。つまり、ポンプ外側部材５１の内周面は、例えば楕円形状に形成されており、ポンプ内側部材５２の本体部５２ａの外周面は円形状に形成されている。そして、ポンプ内側部材５２には、複数のベーン５２ｂが本体部５２ａから径方向外方に飛び出すことが可能に設けられている。各ベーン５２ｂの先端は常にポンプ外側部材５１の内周面を押圧している。従って、隣り合うベーン５２ｂによって、ポンプ外側部材５１とポンプ内側部材５２の本体部５２ａとの間を周方向に複数の領域に区画している。
【００１８】
外側固定部材５３は、ポンプ内側部材５２の本体部５２ａをアウタケース１０に対して固定している。また、外側固定部材５３は、ポンプ内側部材５２よりシリンダ室５０ａ側に設けられており、周方向に複数の連通孔５３ａが形成されている。
【００１９】
内側固定部材５４は、ポンプ外側部材５１をインナシャフト２０に対して固定している。また、内側固定部材５４のリザーブ室５０ｂ側には、リザーブ室５０ｂに貯留されている油をポンプ室へ吸入する吸入口５４ａが、周方向に複数形成されている。この吸入口５４ａは、図２に示すように、楕円形状の長軸付近に形成されている。さらに、内側固定部材５４のシリンダ室５０ａ側には、外側固定部材５３との径方向間に吐出口５４ｂが形成されている。吐出口５４ｂは、周方向に複数箇所形成されている。ポンプ外側部材５１とポンプ内側部材５２とにより吐出される圧油は、内側固定部材５４の吐出口５４ｂを通過して、シリンダ室５０ａへ供給される。
【００２０】
さらに、内側固定部材５４には、シリンダ室５０ａとリザーブ室５０ｂとを連通し、シリンダ室５０ａからリザーブ室５０ｂへ油を戻すための戻り流路５４ｃが形成されている。この戻り流路５４ｃは、周方向に複数形成されている。そして、戻り流路５４ｃのうちシリンダ室５０ａ側には、内側固定部材５４の全周に亘って凹溝５４ｄが形成されている。さらに、内側固定部材５４には、シリンダ室５０ａとリザーブ室５０ｂとを連通し、後述する第二バルブ体６３の連結柱部６３ｃを移動可能に挿通する連通路５４ｅが形成されている。この連通路５４ｅは、周方向に複数形成されている。
【００２１】
外側オイルシール５５は、アウタケース１０の内周面に取り付けられ、径方向に対向する外側固定部材５３の外周面との間でシールする。中間オイルシール５６は、内側固定部材５４の内周面に取り付けられ、径方向に対向する外側固定部材の面との間でシールする。
【００２２】
電磁バルブ装置６０は、電磁アクチュエータ６１と、第一バルブ体６２と、第二バルブ体６３と、コイルスプリング６４とを備える。電磁アクチュエータ６１は、図示しないホールカバーに固定されており、アウタケース１０およびインナシャフト２０を相対回転可能に支持している。この電磁アクチュエータ６１の軸方向端面と、アウタケース１０と、インナシャフト２０と、油圧ポンプ５０の軸方向端面とにより囲まれて形成される領域が、リザーブ室５０ｂとなる。そして、電磁アクチュエータ６１は、電磁コイルにより形成されており、電流を供給することで軸方向の磁力を発生する。
【００２３】
第一バルブ体６２は、磁性体により筒状に形成されており、電磁アクチュエータ６１に電流を供給することで、電磁アクチュエータ６１側に吸引される。第二バルブ体６３は、第一バルブ体６２に一体的に連結されている。詳細には、第二バルブ体６３は、第一バルブ体６２に挟持されリザーブ室５０ｂに位置する円盤部６３ａと、シリンダ室５０ａに位置し、内側固定部材５４の凹溝５４ｄを全周に亘って閉塞可能な周状爪部６３ｂと、円盤部６３ａと周状爪部６３ｂとを軸方向に連結し連通路５４ｅに挿通される連結柱部６３ｃとを備える。
【００２４】
コイルスプリング６４は、第一バルブ体６２に対して、第一バルブ体６２が電磁アクチュエータ６１から遠ざかる方向へ付勢力を発生する。従って、コイルスプリング６４による付勢力と、電磁アクチュエータ６１による吸引力とによって、第一バルブ体６２と第二バルブ体６３の軸方向位置が決定される。そして、電磁アクチュエータ６１による吸引力が小さい場合には、第二バルブ体６３が凹溝５４ｄから離れることで、戻り流路５４ｃが開口し、シリンダ室５０ａとリザーブ室５０ｂとが連通される。一方、電磁アクチュエータ６１による吸引力が大きい場合には、第二バルブ体６３が凹溝５４ｄを閉塞することで、戻り流路５４ｃが閉塞され、シリンダ室５０ａとリザーブ室５０ｂとは非連通状態となる。また、電磁アクチュエータ６１への供給電流を調整することで、戻り流路５４ｃの開口面積を調整することができ、シリンダ室５０ａの油圧を調整することができる。
【００２５】
ここで、シリンダ室５０ａとリザーブ室５０ｂを、アウタケース１０とインナシャフト２０との間の領域に形成することで、外部から油を供給することなく、上記構成を実現できる。従って、アウタケース１０の外部に油圧供給装置などを別途設ける必要がないため、装置の小型化を図ることができる。
【００２６】
（油圧ポンプの動作）
次に、油圧ポンプの動作について、図２〜図４を参照して説明する。図２に示す状態から、アウタケース１０およびインナシャフト２０が同速度で同方向に回転した場合には、アウタケース１０とインナシャフト２０には回転差が生じない。この場合、図３に示すようになる。つまり、ポンプ外側部材５１とポンプ内側部材５２とに回転差が生じない。そのため、ポンプ外側部材５１とポンプ内側部材５２との間のポンプ室内の油は変動せず、当該ポンプ室からシリンダ室５０ａへ吐出することはない。
【００２７】
一方、アウタケース１０とインナシャフト２０とに回転差が生じた場合には、例えば、図４のようになる。図４は、アウタケース１０に固定されているポンプ内側部材５２が回転し、インナシャフト２０に固定されているポンプ外側部材５１が停止している場合を示す。この動作により、リザーブ室５０ｂの油が吸入口５４ａを介してポンプ室に吸入され、ポンプ室にて圧縮された後に、吐出口５４ｂからシリンダ室５０ａへ圧油が供給される。このように、アウタケース１０とインナシャフト２０とに回転差が生じた場合に、シリンダ室５０ａへ圧油が供給される。
【００２８】
（駆動力伝達装置の動作）
続いて、駆動力伝達装置１の動作について、主として、図１、図５〜図６を参照して説明する。図１に示す状態から、アウタケース１０とインナシャフト２０に回転差が生じたとする。そうすると、油圧ポンプ５０の動作は、図４に示したようになる。つまり、リザーブ室５０ｂの油が吸入口５４ａを介してポンプ室に吸入され、ポンプ室にて圧縮された後に、吐出口５４ｂからシリンダ室５０ａへ圧油が供給される。
【００２９】
このとき、図５に示すように、電磁アクチュエータ６１に電流を供給し、第一バルブ体６２が電磁アクチュエータ６１側に吸引される。そうすると、第二バルブ体６３の周状爪部６３ｂが、内側固定部材５４の凹溝５４ｄを全周に亘って閉塞する。従って、戻り流路５４ｃは閉塞され、シリンダ室５０ａからリザーブ室５０ｂへの油が戻ることはできない。
【００３０】
従って、シリンダ室５０ａ内の油の圧力が上昇するため、ピストン４０がメインクラッチ３０を押圧する。その結果、メインクラッチ３０を構成するインナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とが摩擦係合し、アウタケース１０とインナシャフト２０との間でトルクが伝達される。従って、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差が小さくなっていく。このように、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差を利用して油圧ポンプ５０を駆動するため、モータなどの駆動源を別途設ける必要がない。従って、非常に簡易な構成となり、モータを用いないため低コスト化を図ることができる。
【００３１】
続いて、メインクラッチ３０の係合を解除するためには、シリンダ室５０ａの油の圧力を低減する必要がある。この場合は、図６に示すように、電磁アクチュエータ６１に供給する電流を低減する。そうすると、第一バルブ体６２がコイルスプリング６４の付勢力により、電磁アクチュエータ６１から遠ざかっていく。その結果、第二バルブ体６３の周状爪部６３ｂが内側固定部材５４の凹溝５４ｄから離間し、戻り流路５４ｃが開通する。シリンダ室５０ａの油の圧力がリザーブ室５０ｂの油の圧力より高いため、シリンダ室５０ａからリザーブ室５０ｂへ油が流通する。このようにして、シリンダ室５０ａの油の圧力が低減することにより、メインクラッチ３０の係合が解除される。
【００３２】
ここで、ピストン４０の摺動量（移動量）は任意に設定することができる。そのため、ピストン４０の摺動量を大きく設定することで、インナメインクラッチ板３１とアウタメインクラッチ板３２とは、係合解除された状態で十分に離間した状態となる。従って、メインクラッチ３０の引きずりトルクを確実に低減できる。
【００３３】
また、電磁アクチュエータ６１への供給電流を制御することにより、第二バルブ体６３の軸方向位置を制御できる。その結果、第二バルブ体６３の周状爪部６３ｂと戻り流路５４ｃとの開口面積が制御される。この開口面積を制御することにより、シリンダ室５０ａ内の油の圧力を制御することができる。つまり、アウタケース１０とインナシャフト２０との回転差が生じた場合に、電磁アクチュエータ６１への供給電流を制御することにより、メインクラッチ３０の伝達トルクを制御することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：駆動力伝達装置、  １０：アウタケース（外側回転部材）、  ２０：インナシャフト（内側回転部材）、  ３０：メインクラッチ、  ４０：ピストン、  ５０：油圧ポンプ、  ５０ａ：シリンダ室、  ５０ｂ：リザーブ室、  ５４ａ：吸入口、  ５４ｂ：吐出口、  ５４ｃ：戻り流路、  ６１：電磁アクチュエータ、  ６２：第一バルブ体、  ６３：第二バルブ体、  ６３ｂ：周状爪部
【図１】
2013221540.tif 000003
【図２】
2013221540.tif 000004
【図３】
2013221540.tif 000005
【図４】
2013221540.tif 000006
【図５】
2013221540.tif 000007
【図６】
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